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一种提高Inconel625镍基粉末激光熔覆层性能的方法与流程

来源: 浏览: 6次  更新时间:2021-12-12 14:04

一种普及Inconel625镍基粉末激光熔覆层本能的办法与过程

本创造波及镍基高温合金加强本领范围简直波及一种普及inconel625镍基粉末激光熔覆层本能的办法。



背景本领:

镍基高温合金inconel625是一种合金的牌号密度为8.4g/cm3w密度为8.4g/cm3熔点达到1290-1350℃特出的耐无机酸沉沦本领闭于氧化和还本情况的百般沉沦介质都具备格外杰出的抗沉沦本领。625合金在许多介质中都展现出极好的耐沉沦性。在氯化物介质中具备杰出的抗点蚀、裂缝沉沦、晶间沉沦和侵蚀的本能。

镍基高温合金inconel625粉末具备着较好的熔覆本能本质消费中运用范围较为宽大其高温下的耐磨本能极好。

然而是这种合金存留着硬度不及的缺点常常来说硬度都在250维氏硬度以下这闭于于开辟该粉末的运用范围有着很大的妨碍效率所以须要找到一种灵验的办法闭于这种粉末进行加强使得激光熔覆层能达到硬度提高50%以上。

基于上述情景本创造提出了一种普及inconel625镍基粉末激光熔覆层本能的办法可灵验处理以上问题。



本领实行因素:

本创造的手段在于供给一种普及inconel625镍基粉末激光熔覆层本能的办法。本创造的普及inconel625镍基粉末激光熔覆层本能的办法经过增添纳米碳化硼颗粒闭于熔覆层中晶界的成长起到促进效率晶界粗壮后使得晶粒细化而提高完全硬度(硬度从纯inconel625熔覆层的217hv0.2提高至386hv0.2以上普及了77%以上)纳米颗粒在熔覆的流浪领会会使得在表面展示一层耐磨层(表面高温耐磨性普及86%以上);其他采用行星球磨机闭于粉末进行板滞合金化有帮于普及纳米颗粒的本质运用率;在平面上单道激光熔覆平稳厚度为0.8mm安排熔覆后pt探伤未创造裂纹;总之赢得激光熔覆工件硬度高、磨损本能崇高普及了运用本能、蔓延了运用寿命。

为处理以上本领问题本创造供给的本领筹备是:

一种普及inconel625镍基粉末激光熔覆层本能的办法包括下列办法:

(1)称取inconel625镍基粉末和纳米碳化硼动作摆设加强粉末的本料;

(2)采用行星球磨机闭于inconel625镍基粉末和纳米碳化硼进行球磨混共赢得所述加强粉末;

(3)闭于所述加强粉末进行挑选使之实用于所用的送粉设备;

(4)将挑选后的所述加强粉末搞燥;并闭于待熔覆工件表面进行预处置;

(5)闭于经办法(4)处置后的所述闭于待熔覆工件的待熔覆面进行激光熔覆在所述闭于待熔覆工件的待熔覆面产生熔覆层熔覆完成降后行精加工赢得激光熔覆工件。

优选的办法(1)中所述inconel625镍基粉末和纳米碳化硼的粒径分别为40~90μm和50~90nm。

个中inconel625粉末粒径范畴依据送粉器进行安排在本博利中所用的粒度范畴内粉末具备较好的震动本能不妨缩小熔覆过程中堵粉局面的爆发。纳米碳化硼所采用的粒度范畴必定在纳米级别小尺寸效力本领使熔覆层中展示预先安排的加强效验。

优选的办法(1)中所述inconel625镍基粉末和纳米碳化硼的品质之比为98:2。

庄重依照纳米2%的沉量比进行配粉。介入的纳米碳化硼受热局部领会会爆发由几种加强相所构成的共晶体在2%增添量的时间涂层在保护具备较好的力学本能下不妨缩小缺点爆发。而当胜过2%的增添量的时间涂层因为缺点减少裂纹敏锐性提高容易在熔覆过程中爆发开裂。

优选的办法(2)中所述inconel625镍基粉末和纳米碳化硼在所述行星球磨机的球磨罐中处于真空状况球磨参数为350转/分钟球磨时间12h球料比6:1。

在特定参数下闭于粉末进行板滞合金化。因为纳米粉末与前提粉末inconel625粒径收支过大在本质送粉过程中会展示纳米粉末流浪流失局面引导本质加入熔池中介入反应的纳米颗粒缩小这会降矮加强效验。而板滞合金化使得纳米颗粒预先嵌入inconel625颗粒表面不只保护了加入熔池中的纳米颗粒数目也保护了纳米颗粒加强相在熔覆层中的分别均匀性。

优选的办法(3)中闭于所述加强粉末进行挑选时采用的筛网为100目筛网。

本创造采用100目筛网闭于所述加强粉末进行挑选灵验保护了所述加强粉末在送粉过程中的流利性灵验预防了阻碍。

优选的办法(4)中将挑选后的所述加强粉末搞燥的参数为100℃前提下搞燥1h;

本创造将挑选后的所述加强粉末搞燥的参数为100℃前提下搞燥1h搞燥效验好搞燥效力较高闭于所述加强粉末无损害性灵验预防了后续熔覆过程中展示较大的气孔等缺点保护了最后产品的品质。

所述闭于待熔覆工件表面进行预处置为所述闭于待熔覆工件的待熔覆地区进行挨磨氧化皮层处置而后顺序进行荡涤、搞燥。

优选的办法(5)中所述进行精加工为采用铣床闭于激光熔覆部位进行精加工以赢得满脚工件安排尺寸及精度乞求的激光熔覆工件。

本创造与现有本领比拟具备以下便宜及有益效验:

本创造的普及inconel625镍基粉末激光熔覆层本能的办法经过增添纳米碳化硼颗粒闭于熔覆层中晶界的成长起到促进效率晶界粗壮后使得晶粒细化而提高完全硬度(硬度从纯inconel625熔覆层的217hv0.2提高至386hv0.2以上普及了77%以上)纳米颗粒在熔覆的流浪领会会使得在表面展示一层耐磨层(表面高温耐磨性普及86%以上);其他采用行星球磨机闭于粉末进行板滞合金化有帮于普及纳米颗粒的本质运用率;在平面上单道激光熔覆平稳厚度为0.8mm安排熔覆后pt探伤未创造裂纹;总之赢得激光熔覆工件硬度高、磨损本能崇高普及了运用本能、蔓延了运用寿命。

本创造的普及inconel625镍基粉末激光熔覆层本能的办法针闭于inconel625镍基合金粉末本能提高

开始在inconel625镍基合金粉末中介入2%的纳米碳化硼颗粒放入行星球磨机中球磨罐内为真氛围体在350转/每分钟的球磨速度下进行12h的球磨混共分别均匀这个过程中纳米(碳化硼)颗粒会以板滞合金化的办法嵌入镍基颗粒表面;

而后跟着送粉器所有加入熔池中。粉末制备中断后取出降后行挑选保护完全粒径符合设备运用乞求。放入搞燥炉中在100摄氏度情况下搞燥1小时。待熔覆工件表面预处置后在2200w的激光功率下将本加强粉末熔覆于待建复工件上。熔覆过程中一局部纳米颗粒受热会赶快分别于基材熔覆层接界处而后跟着纳米颗粒流浪领会硼元素加入晶界内天生硬质相普及硬度而且妨碍枝晶的成长达到细晶加强效率。

本创造为了灵验普及inconel625镍基合金激光熔覆的本能采用纳米碳化硼颗粒增添的办法闭于inconel625(镍基粉末)进行加强针闭于硬度提高问题采用具备高硬度的碳化硼颗粒动作加强相共时运用纳米颗粒的小尺寸效力闭于熔覆层的本能进行更进一步的普及。共时为了处理纳米颗粒容易流浪熔覆过程中本质加入熔覆层内颗粒数目较少的问题采用高能球磨办法使纳米粉末和inconel625粉末板滞合金化共同。

附图证明

图1为inconel625镍基粉末描写图(扫描电镜图);

图2中a为本创造所述加强粉末描写图(扫描电镜图左)b为纳米碳化硼颗

粒嵌入inconel625镍基粉末的镍基颗粒中的描写图(扫描电镜图右);

图3为激光共聚焦显微镜表露的本创造实行例4中的熔覆层(上大概b)和激光共聚焦显微镜表露的inconel625挨基层(下大概d)高温摩揩磨损后表面描写的闭于比。

简直实行办法

为了使本范围的本领人员更好地领会本创造的本领筹备底下共同简直实行例闭于本创造的优选实行筹备进行刻画然而是不行领会为闭于本博利的节制。

下述实行例中所述考查办法大概尝试办法如无特别证明均为常规办法;所述试剂和材料如无特别证明均从常规贸易道路赢得大概以常规办法制备。

实行例1:

一种普及inconel625镍基粉末激光熔覆层本能的办法包括下列办法:

(1)称取inconel625镍基粉末和纳米碳化硼动作摆设加强粉末的本料;

(2)采用行星球磨机闭于inconel625镍基粉末和纳米碳化硼进行球磨混共赢得所述加强粉末;

(3)闭于所述加强粉末进行挑选使之实用于所用的送粉设备;

(4)将挑选后的所述加强粉末搞燥;并闭于待熔覆工件表面进行预处置;

(5)闭于经办法(4)处置后的所述闭于待熔覆工件的待熔覆面进行激光熔覆在所述闭于待熔覆工件的待熔覆面产生熔覆层熔覆完成降后行精加工赢得激光熔覆工件。

在本实行例中办法(1)中所述inconel625镍基粉末和纳米碳化硼的粒径分别为40~90μm和50~90nm。

在本实行例中办法(1)中所述inconel625镍基粉末和纳米碳化硼的品质之比为98:2。

在本实行例中办法(2)中所述inconel625镍基粉末和纳米碳化硼在所述行星球磨机的球磨罐中处于真空状况球磨参数为350转/分钟球磨时间12h球料比6:1。

在本实行例中办法(3)中闭于所述加强粉末进行挑选时采用的筛网为100目筛网。

在本实行例中办法(4)中将挑选后的所述加强粉末搞燥的参数为100℃前提下搞燥1h;

在本实行例中所述闭于待熔覆工件表面进行预处置为所述闭于待熔覆工件的待熔覆地区进行挨磨氧化皮层处置而后顺序进行荡涤、搞燥。

在本实行例中所述闭于待熔覆工件为直径27mm的2cr13轴2cr13闭于应尺度牌号:gb/t1220-2007。

在本实行例中办法(5)中所述进行精加工为采用铣床闭于激光熔覆部位进行精加工以赢得满脚工件安排尺寸及精度乞求的激光熔覆工件。

在本实行例中办法(5)中闭于经办法(4)处置后的所述闭于待熔覆工件的待熔覆面进行激光熔覆激光熔覆二层厚度2.1mm并经过工艺窗口制止熔覆裂纹的爆发;

经过安排工艺窗口闭于熔覆裂纹进行制止。所运用的工艺参数为:激光功率为2000w采用氩气保护保护气氩气流量为15l/min激光扫描速度为10mm/s送粉速度为15g/min搭接率为50%。

本实行例采用上述工艺窗口成功的制止了熔覆层裂纹的爆发使得工件建复地区本能提高而且未展示较为严沉的变形符合消费需要若工艺窗口控制不好大概展示较为严沉的变形不符合消费需要。

经尝试创造:本实行例中赢得的激光熔覆工件的熔覆层平稳厚度为0.8mm;激光熔覆工件表面(即熔覆层)pt探伤未创造裂纹;激光熔覆工件表面(即熔覆层)硬度从纯inconel625熔覆层(闭于比率1运用纯inconel625镍基粉末其他与实行例2沟通)的217hv0.2提高至392hv0.2普及了77%以上;表面高温耐磨性普及86.6%。

实行例2:

一种普及inconel625镍基粉末激光熔覆层本能的办法包括下列办法:

(1)称取inconel625镍基粉末和纳米碳化硼动作摆设加强粉末的本料;

(2)采用行星球磨机闭于inconel625镍基粉末和纳米碳化硼进行球磨混共赢得所述加强粉末;

(3)闭于所述加强粉末进行挑选使之实用于所用的送粉设备;

(4)将挑选后的所述加强粉末搞燥;并闭于待熔覆工件表面进行预处置;

(5)闭于经办法(4)处置后的所述闭于待熔覆工件的待熔覆面进行激光熔覆在所述闭于待熔覆工件的待熔覆面产生熔覆层熔覆完成降后行精加工赢得激光熔覆工件。

在本实行例中办法(1)中所述inconel625镍基粉末和纳米碳化硼的粒径分别为40~90μm和50~90nm。

在本实行例中办法(1)中所述inconel625镍基粉末和纳米碳化硼的品质之比为98:2。

在本实行例中办法(2)中所述inconel625镍基粉末和纳米碳化硼在所述行星球磨机的球磨罐中处于真空状况球磨参数为350转/分钟球磨时间12h球料比6:1。

在本实行例中办法(3)中闭于所述加强粉末进行挑选时采用的筛网为100目筛网。

在本实行例中办法(4)中将挑选后的所述加强粉末搞燥的参数为100℃前提下搞燥1h;

在本实行例中所述闭于待熔覆工件表面进行预处置为所述闭于待熔覆工件的待熔覆地区进行挨磨氧化皮层处置而后顺序进行荡涤、搞燥。

在本实行例中所述闭于待熔覆工件为直径30mm的2205双相不锈钢轴2205闭于应尺度牌号:00cr22ni5mo3n。

在本实行例中办法(5)中所述进行精加工为采用铣床闭于激光熔覆部位进行精加工以赢得满脚工件安排尺寸及精度乞求的激光熔覆工件。

(5)闭于经办法(4)处置后的所述闭于待熔覆工件的待熔覆面进行激光熔覆在所述闭于待熔覆工件的待熔覆面产生熔覆层熔覆完成降后行精加工赢得激光熔覆工件。

在本实行例中办法(5)中闭于经办法(4)处置后的所述闭于待熔覆工件的待熔覆面进行激光熔覆简直为:

先在所述闭于待熔覆工件的待熔覆面熔覆一层纯inconel625镍基粉末进行挨底产生inconel625挨基层;

所述inconel625挨基层的工艺参数为:激光功率为2400w采用氩气保护保护气氩气流量为15l/min激光扫描速度为10mm/s送粉速度为10g/min搭接率为50%;

而后在所述闭于待熔覆工件的待熔覆面进行激光熔覆2层并经过工艺窗口制止熔覆裂纹的爆发;

经过安排工艺窗口闭于熔覆裂纹进行制止。所运用的工艺参数为:激光功率为2200w采用氩气保护保护气氩气流量为15l/min激光扫描速度为10mm/s送粉速度为15g/min搭接率为50%。

本实行例采用上述工艺窗口成功的制止了熔覆层裂纹的爆发使得工件建复地区本能提高而且未展示较为严沉的变形符合消费需要若工艺窗口控制不好大概展示较为严沉的变形不符合消费需要。

经尝试创造:本实行例中赢得的激光熔覆工件的熔覆层平稳厚度为0.82mm;激光熔覆工件表面(即熔覆层)pt探伤未创造裂纹;激光熔覆工件表面(即熔覆层)硬度从纯inconel625熔覆层(闭于比率2运用纯inconel625镍基粉末其他与实行例3沟通)的217hv0.2提高至386hv0.2普及了77%;表面高温耐磨性普及86%。

实行例3:

一种普及inconel625镍基粉末激光熔覆层本能的办法包括下列办法:

(1)称取inconel625镍基粉末和纳米碳化硼动作摆设加强粉末的本料;

(2)采用行星球磨机闭于inconel625镍基粉末和纳米碳化硼进行球磨混共赢得所述加强粉末;

(3)闭于所述加强粉末进行挑选使之实用于所用的送粉设备;

(4)将挑选后的所述加强粉末搞燥;并闭于待熔覆工件表面进行预处置;

(5)闭于经办法(4)处置后的所述闭于待熔覆工件的待熔覆面进行激光熔覆在所述闭于待熔覆工件的待熔覆面产生熔覆层熔覆完成降后行精加工赢得激光熔覆工件。

办法(1)中所述inconel625镍基粉末和纳米碳化硼的粒径分别为40~90μm和50~90nm。

在本实行例中办法(1)中所述inconel625镍基粉末和纳米碳化硼的品质之比为98:2。

在本实行例中办法(2)中所述inconel625镍基粉末和纳米碳化硼在所述行星球磨机的球磨罐中处于真空状况球磨参数为350转/分钟球磨时间12h球料比6:1。

在本实行例中办法(3)中闭于所述加强粉末进行挑选时采用的筛网为100目筛网。

在本实行例中办法(4)中将挑选后的所述加强粉末搞燥的参数为100℃前提下搞燥1h;

在本实行例中所述闭于待熔覆工件表面进行预处置为所述闭于待熔覆工件的待熔覆地区进行挨磨氧化皮层处置而后顺序进行荡涤、搞燥。

在本实行例中所述闭于待熔覆工件为双面待熔覆面积为200×50mm厚度10mm的2205双相不锈钢板2205闭于应尺度牌号:00cr22ni5mo3n。

在本实行例中办法(5)中所述进行精加工为采用铣床闭于激光熔覆部位进行精加工所述进行精加工为采用铣床闭于激光熔覆部位进行精加工以赢得满脚工件安排尺寸及精度乞求的激光熔覆工件。

在本实行例中办法(5)中闭于经办法(4)处置后的所述闭于待熔覆工件的待熔覆面进行激光熔覆激光熔覆二层厚度2.1mm并经过工艺窗口制止熔覆裂纹的爆发;

在本实行例中办法(5)中所述进行激光熔覆每道走200mm所有熔覆24道(光斑4mm)每过12道便闭于钢板进行翻面再熔覆并经过工艺窗口制止熔覆裂纹的爆发而且经过翻面熔覆来缩小热形变形成钢板严沉单向委曲;

在本实行例中办法(5)中经过安排工艺窗口闭于熔覆裂纹进行制止。所运用的工艺参数为:激光功率为2200w采用氩气保护保护气氩气流量为15l/min激光扫描速度为10mm/s送粉速度为15g/min搭接率为50%。

本实行例采用上述工艺窗口成功的制止了熔覆层裂纹的爆发使得工件建复地区本能提高而且未展示较为严沉的变形符合消费需要若工艺窗口控制不好大概展示较为严沉的变形不符合消费需要。

经尝试创造:本实行例中赢得的激光熔覆工件的熔覆层平稳厚度为0.8mm;激光熔覆工件表面(即熔覆层)pt探伤未创造裂纹;激光熔覆工件表面(即熔覆层)硬度从纯inconel625熔覆层(闭于比率3运用纯inconel625镍基粉末其他与实行例4沟通)的217hv0.2提高至395hv0.2普及了77以上%;表面高温耐磨性普及87.2%。

以上仅是本创造的优选实行办法该当指出的是上述优选实行办法不应视为闭于本创造的节制本创造的保护范畴该当以权利乞求所规定的范畴为准。+闭于于本本领范围的普遍本领人员来说在不摆脱本创造的精力和范畴内还不妨干出若搞矫正和妆饰这些矫正和妆饰也应视为本创造的保护范畴。

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